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[成果] 1800300033 江苏
X505 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:自主研发适用范围:适用于城市污水处理厂微絮凝过滤深度处理工艺的絮凝剂的投加量的控制。 基本原理: 针对城市污水处理厂二级出水水质水量波动的问题,建立优化的絮凝剂自动投加控制系统,从而保障出水稳定达标,同时降低运行成本。该系统的核心是药剂加药量与水质水量的响应关系,已通过前期实验得到该响应关系式,通过该系统可以有效控制加药量,节约处理成本。 根据絮凝原理,絮凝过程中所需药剂加药量可按下式计算: QPAC=K×Q×L×(P-0.5)a(S-10)b/(λ×N)式中:QPAC:计算的液态PAC投药量(m3/h);K:修正系数(0.5~1.5); Q:出水流量(m3/h);L:该范围内固体药耗(g/m3); P:在线监测TP浓度(mg/L);S:在线监测SS浓度(mg/L); a:修正指数(0.8~1.2);b:修正指数(0~0.2); λ:药液比重(在5%内可为1);N:药液百分比(0~100%)。 昆山北区污水处理厂的微絮凝-砂滤工艺加药关系式:QPAC=1×Q×7.18×(P-0.5)0.992(S-10)0.026/(1×10%)关键技术: 根据来水水质、水量的变化,及时调整微絮凝-砂滤工艺的加药量,在去除污染物,保证污水处理效果的同时,减少药剂使用量,实现环境效益和经济效益。 与同类技术相比,该技术的性能特点如下: (1)建立了加药量随进水水质和水量的实时变化关系,在保证水质稳定的前提下,最大限度地降低了絮凝剂的投加量; (2)加药系统采用电脑程序控制,保证了装置运行的稳定性; (3)具有较为广泛的适用性,可在新建污水处理厂和已建污水处理厂工艺改造中应用,且基本勿需改动原有工艺结构; (4)出水水质受进水水质、水量的干扰小,提高了出水水质的稳定性,延长了滤池的反冲洗周期和滤料的使用寿命,提高了产水率,经济效益显著。 技术来源及知识产权概况:自主研发,已授权发明专利2项。
[成果] 1800300125 江苏
X703.1 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:农村农业污染控制技术技术来源:自主研发+优化集成,授权发明专利2项:一种可调式多功能人工湿地反应装置及应用方法(ZL200910235094.x)、一种导流式水平潜流人工湿地反应器(ZL 201010103907.2);授权实用新型专利1项,一种新型人工湿地调料模块(ZL201020105878.9)。 适用范围:分散生活污水处理基本原理: 太滆运河地区处于太湖流域,土地资源稀缺且每年有3个月的低温期,单独采用生态处理技术处理农村生活污水,存在着占地面积大,冬季运行效果差等缺点,而单独采用生物处理方法则存在除磷工艺复杂,运行成本过高等缺点。该技术采用“生物生态联动”的思路,首先将分散污水接入高效一体化生物反应器,利用微生物的降解作用,实现污水中有机物和氨氮的有效去除;出水再进入湿地系统,利用系统中适宜的填料及水生景观经济作物进一步去除N、P,使出水COD、N、P全面达标。将生物处理与生态处理技术有机结合,充分发挥各自的优势,达到既节省成本和运行费用,又能取得稳定的除磷脱氮效果的目的。 工艺流程: 高效生物生态景观联动处理系统是以高效一体化生物反应器为核心的生物处理段与近自然人工湿地的生态处理段相结合,充分利用河沟、洼地、水塘等自然条件,因地制宜、因水而异地实现污染物处理、就地消纳和经济利用的水处理技术。高效生物生态联动处理系统有效的结合了生物处理与生态处理的优势,既克服了生物处理方法存在除磷工艺复杂,运行成本过高的缺点,又实现了冬季低温期污染物的有效去除。 关键技术: 近自然景观湿地生态系统联动除污技术;高效一体化生物反应器技术。
[成果] 1900010536 北京
TV697.1 应用技术 水资源管理 公布年份:2018
成果简介:我国已建成三峡、向家坝、溪洛渡等具有国际领先水平的大型水利水电工程,发挥了防洪、发电、航运和水资源配置等巨大综合效益,但同时也会引发水库富营养化及水华、水生生物生境胁迫、通江湖泊生态环境变化等问题。在“生态优先、绿色发展”的理念下,水利水电工程生态环境调控备受关注。以往我国缺乏水利水电工程生态环境调控系统理论方法与关键技术,成为制约水利水电工程可持续发展的瓶颈。该研究经过十多年的应用基础研究与技术攻关,发明了多时空尺度、多层次、多目标的水利水电工程生态环境多维调控关键技术,为流域生态环境安全保障提供了系统解决方案,取得如下重要技术发明: (1)针对水库富营养化及水华问题,建立了水利工程影响下水文水质实时监控、营养状态智能判别等方法和技术,构建了大型水库多维多场耦合的全过程模拟系统,有效解决了水利工程影响下水库富营养化及水华难以实时监测、准确识别与精细模拟的难题;发明了基于云体系架构的河道型水库支流库湾水华预警与调控技术,实施后库区支流库湾水华爆发强度和频大幅降低; (2)针对水利水电工程对重要水生生物生境的胁边问题,研发了基于物联网的特有鱼类产卵栖息地监测技术,通过揭示水库运行方式、流量、水温、溶解气体饱和度、水体紊动等对重要水生生物栖息及繁殖的影响机制,建立了面向重要水生生物产卵栖息地的生境评价体系、产卵场适合度模型;发明了适合四大家鱼和中华鲟自然繁殖需求的水库生态调控方法,实施后水库下游出现了更适宜重要水生生物繁殖的水文水动力条件,明显增加了产卵概率; (3)针对水利水电工程影响下通江湖泊生态环境问题,研发了复杂江湖交汇水系水环境质量监测站点的优化布置方法,构建了江湖一体化水情动态模拟系列技术,解决了大尺度复杂江湖交汇水系生态环境系统监测与预测评估的难题;发明了江湖两利的重大水库群联控联调系统及方法,提出了保障长江中游通江湖泊供水安全的调控技术,实施后每年为中下游补水超过200亿m3,保障了两湖区域供水安全,有效改善了通江湖泊生态环境。 该项目取得一批具有自主知识产权的原创成果,成果具有示范和带动作用,总体达到国际领先水平。已授权国家发明专利62项,申请国际PCT专利4项,软件著作权8项。发表SCI论文74篇、EI论文251篇,受到国内外同行的广泛关注与国际高水平期刊的引用及评价。成果被纳入5部国家和行业规范、3项国家级规划。成果已获省部级特等奖1项、一等奖2项、二等奖4项。成果系统性、首创性、实用性突出,具有重大技术价值,成功应用于长江、金沙江等流域,以及三峡、向家坝、溪洛渡、南水北调、中国水电“走出去”等60多项重大工程中,支撑了长江经济带、一带一路等国家战略,直接经济效益达48.38亿元,社会效益及生态效益显著,具有广泛的应用前景。
[成果] 1800300058 北京
X522 应用技术 环境治理 公布年份:2018
成果简介:所属类别:管理技术技术来源:消化吸收/优化集成适用范围:适用于湖泊流域基于控制单元的水质目标管理技术原理:在系统分析国内水环境管理现状和国外水环境管理经验的基础上,结合太湖流域的实际情况以及当地总量控制制度的实施经验,提出了太湖流域基于控制单元的水质目标管理技术体系框架。尽管太湖流域水质目标管理技术体系目前尚难以实现美国以“日”为单位的水环境管理水平,但是该技术体系尝试以“月”为时间单位、以“控制单元”为空间单位,来充分考虑污染物入河量以及水环境容量的年内变化与空间差异,在我国水环境管理的实证研究中尚属首例。这种新型的水质目标管理技术体系也被称为“太湖流域TMML(月最大污染负荷)技术”。 技术内容或工艺路线: 太湖流域基于控制单元的水质目标管理技术体系框架主要包含以下六个部分的内容: 一是定位保护功能。强调水生态系统保护目标,开展控制单元水生态系统结构与功能评价,结合单元内水环境功能特征以及陆地生态系统的水生态功能分析,完成控制单元的保护功能定位。 二是确定水质目标。在综合考虑水生态功能、水环境功能与陆地生态功能的基础上,建立控制单元保护功能与水质目标的相互关系,通过对比水质资料、参考现有分类系统以及专业人员判断等方法,完成控制单元的水质目标确定。 三是计算环境容量。建立水环境容量的计算模型,开展水环境容量计算参数的率定,完成控制单元逐月水环境容量计算。 四是核算污染负荷。通过现有数据、报告以及实地调查确定控制单元污染源类型、数量和空间位置,利用监测数据、统计数据、数学模型等多种方式,核算控制单元各污染源的污染负荷量,并根据降雨径流关系将年污染负荷量分配到各个月份,完成控制单元逐月污染负荷核算。 五是分配污染负荷。在科学、公平、效率、经济的原则下,在充分考虑经济、资源、环境、管理方面存在的区域差异性,采用多种分配方法,将控制单元月最大污染负荷分配到各个污染源上,实现控制单元点面源以及点源之间的污染负荷分配。 六是制定削减方案。在确定控制单元污染物限定排放量的基础上,制定控制单元各污染源污染物排放的削减措施,引导控制单元实施有效可行的污染物削减方案,并对控制单元污染物削减方案的实施效果进行评估。 关键技术方法: 太湖流域基于控制单元的水质目标管理技术体系框架的设计突破了以下关键技术: 第一,水生态功能重要性排序。基于湖泊型流域遥感信息数据,划分湿地、河流、湖泊、水库、农田、森林、绿地、草地、荒地和城镇9类生态系统类型,基于水陆一体性原则和多层次分解方法,从流域生态系统角度,将生态服务功能评估指标划分为水源供给、水源储存、水量调节、削减总磷总氮、因土壤保持带来的控制总磷总氮以及泥沙、生境维持和生物多样性以及航运通道等11项与水生态有关的功能指标,而不同生态系统类型分别对应不同的生态服务功能评价指标,建立流域尺度单项水生态服务功能评估方法体系,并进行归一化处理,根据各项水生态服务功能在整个流域范围内对目标评估单元的贡献率,构建了不同评估单元上水生态服务功能相对重要性排序模型。第二,环境容量计算。在湖泊流域河网水环境模型构建的基础上,完成了示范区“单控”和“双控”条件下的水环境容量计算,利用水环境容量分配技术实现了水环境容量的空间和时间分配,得到示范区各控制单元逐月水环境容量分配结果。 技术创新点: 太湖流域水质目标管理技术体系的创新点体现在以下二个方面。 第一,在示范区开展了基于控制单元的“双控”水环境容量计算。建立控制单元河道水环境容量模型,计算得出控制单元容量总量控制条件下的水环境容量;建立控制单元内水体与概化排污口的水质响应关系,计算控制单元控制断面达标条件下的水环境容量。比较两者,采用较小值作为该控制单元“双控”条件下的水环境容量值。 第二,最大污染负荷三层分配技术。最大污染负荷分配方法体系的构建,是基于层次分析法、专家评分法、等比例分配法和排污绩效法等多种分配方法的综合运用,提出了基于控制单元的经济产值、现状排污量、万元产值排污量、与敏感生态保护区距离、吨污染物削减成本等指标为依据的江苏太湖流域三层最大污染负荷分配体系,将基于环境容量的最大污染负荷分配到控制单元的工业点源及种植、生活、养殖等面源。
[成果] 1900010171 江苏
TV675 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:输供水泵站系统是实现水资源调配、城市供水、内涝防治和改善生态环境的核心基础设施。随着经济社会发展,建设大型泵站工程的需求日益迫切,但大型泵装置设计理论与技术研发滞后,效率低、稳定性差,核心设备长期依赖进口;受空间限制的大型泵站建筑物进出水系统流态紊乱、泥沙(污泥)淤积问题难以解决;长距离输水管道水锤理论不完善,缺乏可靠防护技术,爆管事故屡见报道。大型泵装置研发、建筑物水力优化、水力排沙与水锤防护技术亟待解决。 在国家科技支撑计划、省(市)重大工程科研项目等支持下,项目团队经过20多年的科研攻关,形成了大型泵站装置优化设计、整流措施、水力排沙、水锤防护的理论技术体系,取得如下创新性成果: 构建了大型泵站泵装置优化设计理论,开发了具有自主知识产权的大型灯泡贯流泵设计、制造成套技术。揭示了水泵稳态和瞬态过程内流演变规律与外特性参数的耦合机理,建立了,泵装置多目标优化设计理论,提出了三维非定常湍流与结构耦合作用下的大型泵站流激振动分析方法,研发了新型灯泡贯流泵叶轮水力模型和高性能贯流泵装置,效率与气蚀指标达到国际领先水平。 创建了大型泵站整体水力模型试验理论与组合式整流技术,攻克了小空间大泵站水力条件差、效率低的难题。率先开展了泵站水工模型与泵装置模型耦合的水力模型试验,首次构建了泵站整体水力模型试验理论体系;提出了泵站进出水流不良流态判别准则与整流建筑物体型设计参数理论公式,开发了导流墩、压水板、底坎、立柱、格栅等多措施组合整流技术,保障了大型泵站安全稳定高效运行。 发展了长距离输供水系统水锤理论,创建了泵站工程水锤防护技术体系。 建立了多种类型的含摩阻关阀水锤理论公式、停泵水锤计算与传播公式;提出了不同水锤防护方案的设置原则,发明了空气罐与阀门联合防护水锤等核心技术,创建了多种水锤防护措施的技术体系。 创建了城市排水泵站水力排沙技术,解决了泵站进出水建筑物泥沙(污泥)淤积难题。开创性地将“束水攻沙”理念应用于解决城市排水泵站泥沙(污泥)淤积问题,发明了建筑物底部沟槽和排沙廊道的水力排沙技术,提出了城市排水泵站水力排沙控制运行准则,实现了泵站泥沙的水力自清。 项目成果达到国际领先水平,获得行业/省部级科学技术奖一等奖3项,被4部国家行业规范及2部行业设计手册采用,获授权发明专利32项、软件著作权16项,出版专著7部,发表学术论文260篇,其中SCI/EI论文122篇。成果应用于南水北调东线、中线、东北大伙房、上海青草沙、上海合流污水治理等126座大型泵站工程的水力优化设计与水锤防护,产生了重大的经济社会效益。
[成果] 1900010159 江苏
P467 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:水是地球表层系统中最为活跃的因子,受气候变化的影响最为敏感。中国水资源和旱涝问题严峻,又是全球气候变化敏感区。在气候变化影响下,区域水资源和旱涝事件发生了哪些变化、为什么会变化、将来会怎样变化、如何应对等四大问题,是应对气候变化和水安全保障领域亟待解决的前沿和难点问题。 在国家973计划等项目的支持下,充分融合国内外相关理论与技术的新进展,结合长期原型观测和多尺度多情景控制实验,综合运用确定性与不确定性模拟与分析技术,历经10余年联合攻关,在气候变化影响下区域水资源和旱涝事件演变规律、驱动机理、趋势与风险预估、综合应对等4个方面,形成了涵盖理论认知、技术方法和应对方案的完整成果体系。主要创新特色如下: 一是创建了基于水循环系统的区域水资源与旱涝评价理论与方法,揭示了近60年全国水资源与旱涝事件演变特征,首次阐明了千年和百年尺度黄淮海地区旱涝事件演变规律。既科学表达了气候变化背景下水资源和旱涝事件的科学内涵,又回答了“发生了哪些变化”的问题。 二是创建了基于“分离-耦合”的区域水资源与旱涝驱动机理识别技术,系统识别了全国水资源和黄淮海地区旱涝事件演变的驱动机理。研制了20台套机理实验方法和装置,开发了26套模型。既解决了多因子非线性叠加归因分析的技术难题,又回答了“为什么会变化”的问题。 三是创建了基于“三层风险”评估的区域水资源与旱涝综合应对技术,提出了气候变化背景下中国水资源与旱涝适应性调控、黄淮海地区旱涝风险应对和淮北平厚区水资源立体调蓄方案。既解决了基于多驱动因子动态变化条件下的区域水资源和旱涝事件预估难题,又回答了“如何应对”的问题。 该成果在中国水资源演变规律、驱动机理、变化趋势预测等方面取得了一系列重要的新认知,形成了新一代水资源调控、防汛抗旱实用技术。成果已被IPCC第五次评估报告、可持续发展国家报告、第三次气候变化国家评估报告,以及国家应对气候变化战略、规划和行动方案采纳,有效提升了行业应对气候变化的能力与科技水平。变化环境下水资源与旱涝评估、预估和综合应对技术,已广泛应用于国家、相关流域和省区的水资源管理、防汛抗旱、重大水利工程规划设计与调度运行等相关业务工作,有效提升了业务支撑能力,应用区域的旱涝中高风险区面积降低了20%以上。所提出的淮北平原区立体调蓄工程方案及关键参数已得到实施;区域涝渍灾害高风险区面积减少了126.6万ha,年均农业可利用水资源量增加了22.6亿m3。 共发表论文382篇,其中SCI源刊论文128篇;出版专著16部;申报发明专利74项,其中授权国际专利1项、国家发明专利27项;参编国家标准1项、行业标准2项;获省部级特等奖1项、一等奖3项;搭建了集实验试验、数值模拟、工程示范于一体的创新研究平台;主要完成人获国家级荣誉称号或入选国家级人才计划20人次,建成了一支处于国际领先地位的专业研究团队。
[成果] 1900010531 江苏
TV149.1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:我国河流上兴建的水利、水运、桥梁等涉河工程规模和设计施工难度居世界之首。受河流复杂水沙运动作用,大中型涉河工程关键设计参数往往需要通过物理模型试验研究确定,因此,物理模型试验参数测控精度直接关系到工程的成败。然而,在我国经济发达的平原地区,河流外接江海、内连湖泊,河网密布、比降平缓、水流往复,闸泵、桥梁等涉河工程众多,给模型水沙参数测控带来极大的困难:①大区域、大比尺带来的水沙参数高精度测量问题;②多边界潮流运动带来的水沙边界精准控制问题:③多参数、多仪器带来的标准化集成问题。对其进行精准测控是世界级难题,现有国内外技术无法满足,必须依靠自主研发。在国家重大仪器专项、国家自然科学基金及106项校企合作项目支持下,历经15年攻关,解决了平原河流物理型水沙测控高精度、高响应速度、高集成度三大技术瓶颈,最终创建了水沙模拟测控成套技术。主要发明有: 1、发明了红外光水位仪、全流场-局部-点流速同步测景技术和高频旋涡场诊断-点测量方法,解决了水位高精度、全场流速同步、流场高频测量难题。水位测显误差由0.35mm降至0.05mm;粒子图像测速采样频率提升8倍以上。 2、发明了细颗粒泥沙分散、休止角、沉速测量方法、激光含沙量仪和光学地形仪,攻克了高变幅含沙量、床面高含沙层与真实地形甄别难题。含沙量测范围由20kg/m3(散射)或10-50kg/m3(透射)扩大为0-70kg/m3,地形测量误差由±lmm降至±0.5mm。 3、发明了开边界非恒定流精准控制技术和多泵加沙自动控制技术,首次提出了测控仪器数据标准化交互规约和“自设计、自试验、自处理”模型试验新模式,研发了多终端水沙测控系统,填补了复杂边界非恒定流模型水沙通量精确模拟和系统标准化集成的空白。潮流控制精度由尾门控制的3L/s降至0.1L/s,实现了多边界自动加沙,控制误差降至5%。 该项目授权发明专利56项、受理国际发明1项。发表论文116篇,其中SCI 53篇,受到国际水利与环境工程协会A.T.伊本奖得主H. Chanson教授等国内外著名学者的高度评价。主编两部行业标准,获省部级一等奖3项,出版著作3部,主办2次国际会议和4次国内会议。成果被2017年中水利学会主编的《水利学科发展报告》大篇幅引用。部分成果被相关标准采纳和列入《水利先进实用技术重点推广指导目录》。直接应用于长江12.5m深水航道、珠江河网航道整治、青草沙水库、港珠澳大桥等55项涉河工程规划设计方案优化模型试验中,科学确定了工程关键设计参数,节省工程投资11.1亿多元,产生的防洪减灾、航运等社会效益巨大。还推广至长江科学院等7家国内主要水利水运科研院所承担的62项模型试验研究中,获直接研究经费0.98亿元。部分技术已形成产品,近三年实现销售收入1.01亿元。培养1400多名职业技术人才。成果取得了重大创新,有力提升了我国水利量测技术水平,还可为流域系统治理、水生态文明和“一带一路”基础设施中涉河工程建设做出重要贡献,推广前景广阔。
[成果] 1800180344 上海
TU992.09 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:上海地处流域下游,防汛形势十分复杂、严峻。由于气候变化、海平面上升影响,雨情、水情发生了很大的变化,迫切需要系统研究城镇排水与区域除涝标准,科学构建防汛标准体系,加快提升防汛安全保障能力,以适应气候变化和经济社会发展的要求。为此,2011年上海市水务规划设计研究院联合上海市水文总站、河海大学和上海市气候中心组织申报了水利部公益性行业科研专项项目《区域除涝与城镇排水标准模式和综合调度研究》,开展“上海市暴雨变化规律研究”、“上海市台风暴雨与高潮组合概率研究”、“上海市区域排涝与城镇雨水排水标准相融性关系研究”和“上海市淀北片除涝与城镇雨水排水综合调度方案研究”研究。 项目开展了国内外排水与治涝标准调研、暴雨变化规律研究,归纳了上海市主要暴雨类型、主要暴雨特征;修订了水利分片最大24h面暴雨的雨量标准,修订了中心城区1~5年一遇短历时暴雨公式,首次提出了历时覆盖1~24h的高精度长历时暴雨公式;建立了排水标准与治涝标准相融关系;探索了不同历时最大雨量同现机率研究,以及暴雨的雨型结构研究,确定了典型暴雨雨型;开展了台风暴雨与高潮遭遇概率研究,以及典型年潮位频率分析、潮位过程分析,匹配了不同典型年的潮位过程;建立了淀北片区域除涝与城镇排水调度模拟系统平台,根据设计暴雨、水文边界等研究成果,开展了不同典型年治涝计算分析,确定了治涝标准的暴雨重现期、暴雨历时、面雨量、雨型与潮位过程等各项要素。 通过水利、排水、水文、气象等多专业联合研究,创新了以暴雨频率分析为基础的两个标准相融关系新方法,首次建立了区域除涝标准相融的城镇排水标准重现期定量关系;创造了建立历时跨度大、重现期跨度大的长历时暴雨公式新方法,首次编制了综合暴雨衰减指数、暴雨重现期和暴雨历时三种要素的高精度长历时暴雨公式;发现并解释了10min~1h暴雨不同重现期暴雨强度-历时曲线在双对数纸不平行现象和短历时降雨的雨强持续不减现象,完善了暴雨衰减理论,也为研究峰值雨量的比例关系提供了理论依据。建立了基于AMH Copula函数法的联合概率分布模型,计算分析台风暴雨与高潮的组合概率;建立了基于OpenMI技术的管网与河网耦合模型,计算论证了标准变化对区域除涝与城镇排水的影响;编写了实用的暴雨强度公式参数计算程序、频率适线统计分析程序,取得两项软件制作权。形成了一整套排水标准与除涝标准的研究方法和技术手段。 研究成果通过了水利部和市水务局的分级审查验收,得到水利部专家6A1B的高度评价。已经在《上海市治涝规划》和《上海市排水(雨水)防涝综合规划》中得到应用;并正在提升为上海市排水、除涝地方标准。整套成果为其他城市研究制定排水、除涝标准提供方法和技术依据,具有广泛的应用和推广价值。
[成果] 1900010670 江苏
U416.16 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:东部沿海、沿江地区软土分布广、埋深大,局部分布有膨胀土,已建和在建高速公路近6万公里,跨越不同地质地貌单元,受生态、环保、规划等因素制约,无法回避大量软土和膨胀土等特殊土地基。因技术和装备限制,特殊土地基沉降大、沉陷、桥头跳车、路面开裂等病害频发,显著影响高速公路质量与驾乘安全;特殊土换填挖方遗留大量弃土,易引发地质灾害。项目组针对特殊土地基变形控制与弃土利用难题,在国家及省部级科技计划资助下,通过减小路堤荷载、深层复合地基刚度调谐、多因素协调土性改良等技术研发,创立了“路堤减载-地基控沉-土性改良”的变形控制技术体系,历经20年攻克了特殊土地基变形控制和弃土利用难题,取得重大突破主要发明如下: 1.路堤减载变形控制技术与装备。针对高填方软土地基桥头台背沉降跳车全球性难题和工程弃土问题,发明了减水固化粘结技术,研制了废弃土EPS颗粒耐久性轻质填料,路堤减载1/2,地基沉降减小2/3:研发了废弃土EPS颗粒轻质料制备装置,实现轻质料配比计量与均匀快速拌和同步控制,率先突破了废弃土EPS颗粒轻质路堤大规模应用技术瓶颈:创建了废弃土EPS颗粒轻质路堤设计方法、施工工法和质量控制标准等建造技术。主编了江苏省“公路工程EPS颗粒混合轻质材料路堤技术规程”,突破性解决了桥头跳车与弃土利用难题,节约了土地。 2.深层复合地基刚度调谐变形控制技术与装备。针对搅拌桩加固深度小于20m、预制桩造价高、难以打穿硬夹层等软土地基处理难题,研发了控制模量素混凝土粧成桩设备.加固深度达35m.地基沉降减小40%:发明了自感应带压平衡成粧技术,攻克了深层软土成桩不均与断桩难题:创建了深层软土控制模量桩复合地基设计方法、施工工法和质量控制标准。主编了江苏省“公路工程控制模量桩复合地基技术规程”,显著提升了深层软土地基变形控制效果与设计水平。 3.多因素协调土性改良变形控制方法与技术^针对深厚软土地基沉降大周期长、堆载预压方案单一、工后沉降难以控制等难题,研发了变形智能监测设备、预留沉降量计算技术和调整超载比路堤堆载动态设计方法,实现了沉降即时预警与工后沉降智能控制,节省预压土方:研发了考虑软土流变特性的广义宾海姆弹粘塑性模型与沉降精细化计算方法,沉降计算精度较欧洲规范提高30%、较中国规范提高70%。研发了土持水特性测控技术揭示膨胀土胀缩变形机理,开发了劈裂压浆封堵裂缝与级配改良调控吸力技术,高效解决了膨胀土变形控制难题,避免膨胀土换填。 成果在泰州大桥、京沪高速拓宽、引江济淮等30多项重点工程中广泛应用,累计节约土地3000余亩,直接经济效益超7亿元,全面提升了特殊土地基变形控制与节约土地关键技术的整体效能。在同等条件下,轻质路堤地基沉降减小65%、价格与普通路堤相当,控制模量桩地基沉降减小40%、成本降低35%、工期缩短50%,多因素土性改良工后沉降小于3cm、成本降低30%。获授权发明专利22项、软件著作5项、实用专利5项;出版专著2部,发表SCI论文33篇、EI论文120篇。专家鉴定认为研究成果达国际领先水平。推动地基基础行业科技进步,相关成果获江苏省科学技术一等奖和中国公路学会科技进步特等奖。
[成果] 1800130227 北京
TU991.2 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:饮用水源安全对人的生命和健康至关重要,是人民群众最关心的水问题。中国饮用水源的共同特点是受水源地村镇分散点源和水陆交错带面源污染机会多,总氮含量高。然而,受传统生物脱氮机制制约,现有水源污染防控技术难以实现深度脱总氮。为破解制约饮用水源总氮污染防控与修复关键技术难题,在国家科技支撑课题、国家863计划课题和北京科技新星项目等支持下,项目组历经12年循序渐进、持之以恒的研究,在水源地村镇分散点源、水陆交错带面源和水源水体深度脱氮耦合机制创立、关键技术创新,技术装备创制和技术工艺整装方面取得了系列原创成果,推动了前沿共性技术革新,为国家南水北调和村镇饮用水源水质保障工程提供了关键技术支撑。主要技术创新包括: (1)水源地村镇分散污水SAOD脱氮及功能微生物群组调控技术。创新提出了功能微生物群组耦合脱氮机制,突破了传统生物脱氮机制制约;发明了多介质潮汐流人工湿地SAOD同步脱氮技术,革新了低成本生物生态耦合脱氮工艺,开发了远程无线运维调控技术装备,使水源地村镇分散污水脱总氮效率提升至88%,解决了水源地村镇分散污水深度脱总氮共性技术难题。 (2)水陆交错带完整生态链控氮及含氮有机物生物激活治理技术。创新提出了氯氰菊酯手性农药选择性降解调控机制,创立了北京水源地手性农药降解通径模型;创建了完整生态链控氮技术模式,使水陆交错带总氮消减率达到73%;开发了氮杂环石油标志物淋溶洗脱技术装备,使石油标志物降解率比自然降解提高62%,为水陆交错带总氮污染防控提供了关键技术。 (3)水源水体土著脱氮菌群富集培殖及固定生物床脱氮修复技术。筛选培殖了土著高效脱氮菌,研制了土著脱氮菌剂制备系统;发明了多介质固定生物床,显著改善了土著脱氮菌富集培殖条件,大幅提高了土著脱氮菌的丰度和多样性;开发了土著脱氮菌剂调控多介质固定生物床深度脱氮整装工艺,使水源水体脱总氮效率达到72%,解决了水源水体安全长效脱氮修复技术难题。 该成果在国家南水北调工程、北京和江浙沪等10多个省市2175座水源水质保障工程中应用,近3年直接经济效益8.14亿元,北京直接受益人口超过1100万人,取得了重大社会、经济和环境效益。获授权发明专利22项,实用新型专利26项,软件著作权12项,发表论文103篇,他引2285次,其中EST、WR等该领域顶级SCI期刊论文52篇,ESI高引论文2篇,SCI总他引748次,受到国际同行高度评价,出版著作2部,起草国家标准2部,获第18届中国科协求是杰出青年成果转化奖。
[成果] 1900010129 江苏
TU746.3 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:在中国快速城镇化进程中,因材料老化、设计施工缺陷、规划调整、地震损坏等原因,不少既有建筑特别是文物建筑,亟需得到性能提升以保障其正常使用和寿命。然而,受建设资料的不完备、既有建筑的复杂性及改造需求的多元化所限,在保护和改造中,长期存在“重构件而轻体系”、“技术缺乏系统性和互补性”等问题,导致大量社会财产损耗甚至珍贵文化信息的遗失。项目组在国家科技支撑计划等一批课题的资助下,针对大型复杂既有建筑结构安全性能提升的巨大需求和瓶颈问题,进行了二十余年的研究和实践,形成以四项创新为代表的技术群: 大型复杂既有建筑三维信息精密留取和数剧融合技术。针对大体量复杂结构既有建筑的高精度信息留取这一难题,发明了三堆扫描控制定位工具,建立了大范围高精度亚毫米级点云数据融合技术,整体拼接精度可达0.02毫米。提出了基于三维点云数据的BIM快速逆向建模方法,以及海量信息的多元化交互表达体系,解决了大型复杂既有结构有限元模型建立和更新的难题。为精细化的性能提升设计和施工奠定了信息及模型基础。 面向功能可恢复的既有建筑抗震/隔震加固技术。针对传统结构震后残余变形大,功能难于快速恢复等缺陷,发明了摩擦耗能式自定心抗震加固体系,可自动消除震后残余变形90%以上,并具有可调、可恢复的耗能能力。建立了自复位隔震技术体系,并首次研发了大变形(350%)、低模量(≤0.31N/mm2)的系列高性能隔震橡胶支座,大幅减少上部加固量并提高隔震效率,可节约工期60%,提升结构抗震能力80%以上。 面向功能可调控的既有建筑减震(振)技术体系及装置。针对传统“三水准”、单目标减震设计的局陷,建立了“四水准’(含巨震)、“五目标”的减震控制-优化技术;发明了参数可自主调控的粘滞阻尼器及调谐质量阻尼器,并实现其产业化。针对高铁站房等大跨结构的轻柔化、低阻尼化趋势,首次建立了随机人群荷载下站房楼盖的减振控制优化方法。成果被纳入国家规范,填补该领域的空白,提高减振效率30%以上。 面向复杂结构/建筑遗产移位的精准控制技术及系统。针对城市发展和既有建筑保护之间的矛盾,以及复杂结构/建筑遗产移位工程中传力途径多变、同步性要求高、施工代价大等特点,发明了非电液控制建筑物移位高精度测量技术、长距离平稳迫降技术、悬吊提拉式顶升系统、差异沉降动态补偿式平移台车等技术和专用装备。移位控制精度达99.9%、工效提高50%以上,设备造价降低1/3。 已发表论文160篇(SCI42篇),含ASCE期刊研究亮点、最佳论文提名3篇;获发明专利36项、软件著作权8项;出版专著6部,主/参编国家/省级规程和图集10部(国家级5部),培养国家杰青、新世纪百千万人才、万人计划领军人才及青年长江学者等8人。成果应用于柬埔寨吴哥窟、蒙古国辽塔等10项国外建筑遗产,布达拉宫古建筑群、南京博物院等20项国内建筑遗产、32项中小学校舍/医院隔震加固以及北京奥运演播塔、沈阳高铁站改造等45项大型既有建筑减震(振)及移位工程,创造经济效益7.86亿元。实现了关键技术的系统化、标准化、装备化和产业化。 成果历获2015年教育部科技进步一等奖、2016年测绘科技进步一等奖、2014年中国铁道建筑总公司科技一等奖等奖励。
[成果] 1800290094 北京
TM734 应用技术 电力供应 公布年份:2018
成果简介:智能电网技术是一种有效的解决方法。为了使电力系统更加灵活、可靠、高效地运行,世界上的大部分国家都在着手利用现代信息技术改造电力基础设施,发展智能电网已成为世界各国能源工业可持续发展的重大战略举措之一。而要通过智能电网技术解决上述难题,就要针对“源、网、荷”的特性三管齐下,这正是该项目的研究思路和预期目标。为实现源-网-荷协同的智能电网能量管理和运行控制,该项目的任务是:①提出电网调度控制的分散自治-集中协调新理念;②创建适应分散自治-集中协调的分析控制新理论;③发展适应分散自治-集中协调的EMS实现新技术;④在国内主要电网进行示范应用。
[成果] 1900010242 湖北
U455.43 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:近年来,中国跨江越海水下隧道工程发展迅速,已建(含在建)近40座海(江)底公路隧道,计划新建跨海越江隧道约30余条,总长超过200km。盾构法作为水下隧道建设的主要工法,面临着直径越来越大、水压越来越高、经常穿越土岩软硬不均地层等的问题。由此产生满足在复合地层中长距离掘进的超大直径盾构机研制、高水压条件下高效换刀以及盾构管片接缝防水等难题。该项目制造了国内首台开挖直径达15.03m的超大直径复合式泥水盾构盾构机,提出并实施了氦氧饱和气体带压高效作业工法以及超高水压条件下盾构管片防水体系。项目在土岩复合地层超高水压超大直径盾构隧道的设备制造创新及国产化、施工工法和设计理论等方面均取得重大突破,大幅度降低了建造成本,并积极引领、推动行业技术升级。主要创新点有: 首次开发了满足超高水压、单次超长距离、土岩复合地层中掘进的超大型盾构设备成套技术。首创了刀盘伸缩机构,解决了刀盘掘进过程中刀具更换和刀盘被困的世界级难题;研发了复杂多变地质、长距离掘进条件下多模式切削刀盘和刀具技术,开发了超高水压、震动状态、交变载荷下刀盘主驱动系统,结束了超大直径盾构机完全依赖进口的局面,打破了国外技术垄断。 创建了泥水平衡盾构气压条件下氦氧饱和法开仓作业关键技术。构建了高气压、强透水地层条件下泥水平衡盾构饱和法开仓作业的理论体系和工艺方法,解决了0.6MPa以上气压环境下盾构机开仓高效、安全作业难题;开发了氦氧饱和作业条件所需的超高水压强透水地层长寿命闭气型泥膜制备技术,将一次换刀工作时间由原来的40min提高至6〜8小时,工效提高了9-12倍。研制了基于饱和法开仓施工作业所需的生命保障系统、穿梭仓设备、运输设备、对接设备等,为饱和法开仓作业提供安全保障。 提出了超高水压盾构隧道密封防水设计的成套技术。提出了盾构隧道分区防水设计体系,研发了一种新型结构的盾构隧道接缝防水弹性密封垫,在错台量15mm、张开量6mm以及装配力100kN/m条件下,即期防水能力达到1.3MPa,满足了国内已建盾构隧道中遇到的最大水压0.72MPa的长期防水要求。 获得授权发明专利22项,形成企业级工法4项,国家标准2项,出版专著2部,发表论文49篇(其中SCI/EI收录40篇),获得省部级一等奖3项。获得国家科学技术部等四部委联合颁发的国家重点新产品1项。 项目成果整体应用在南京扬子江隧道工程建设中,解决了复杂地质、超高水压下盾构机的长距离掘进、氦氧饱和作业及高水压下管片接缝防水的难题;长距离多模式切削刀盘、长寿命闭气型泥膜等技术在福州市城市轨道交通2号线4标、6标以及佛山市城市轨道交通2号线(一期)TJ01标中进行了应用,显著降低换刀频次,提高掘进效率;部分研究成果已形成专著《公路盾构隧道设计指南》并纳入《公路水下隧道设计规范》,对中国公路水下盾构隧道的发展起到引领和指导作用;累计产生经济效益74.8亿元,新增利润1.25亿元。
[成果] 1800240501 江苏
S165.2 基础研究 气象服务 公布年份:2018
成果简介:设施农业是现代农业发展的重要方向,受气候变化影响,低温、高温、寡照、大风、暴雪等灾害重发、频发,严重制约了设施农业发展。设施农业气象服务起步较晚,设施作物气象灾害指标、灾害监测预警与风险评估、环境调控等关键技术缺乏导致现有气象服务无法满足设施农业快速发展需求。该成果依托公益性行业(气象)科研专项、国家自然科学基金和江苏省科技支撑计划项目,系统开展设施农业气象保障技术研究,成果如下: 1.制定设施小气候观测规范行业标准,发展了设施环境信息采集传输和质量控制技术。针对设施内小气候时空变化的复杂性,编制了针对果蔬作物生产的“设施农业小气候观测规范-日光温室和塑料大棚”行业标准;提出一种簇头轮换机制,基于物联网传感技术实现了设施环境数据无损采集与传输,解决了高延迟和高错误率条件下通信系统中小气候数据传输效率和质量不高的问题。 2.创建和发展了设施农业精细化服务气象灾害指标体系。利用环境控制试验和设施栽培试验,研究低温、寡照、高温对设施作物的致灾机理,提出基于光合参数和荧光参数确定设施作物低温、寡照、高温气象灾害指标的方法,克服了已有研究以日均气温、最高气温及形态指标确定灾害等级造成的灾害诊断时效性差的缺点;制定了杨梅冻害等级行业标准,为设施杨梅冻害监测、预警及评估提供依据;利用风洞试验确定了日光温室和塑料大棚表面风压分布规律,结合设施负载确定了设施风灾等级指标,解决了预报、预警服务中风灾指标过于粗放、不区分不同设施类型的问题。 3.集成设施小气候预报模型,创新了设施农业气象灾害预警和风险评估技术方法。集成多元回归、BP神经网络、谐波法、核ELM等方法,构建设施小气候预报模型,克服了常见的设施小气候预报模型普适性差的缺陷,结合天气预报产品可预报未来1-7天设施小气候;构建了设施农业气象灾害预警模型,实现了设施内低温、高温、寡照、大风、暴雪及病害潜势等的预警,提出一种设施葡萄叶片白粉病潜势预报方法,获发明专利授权;构建了基于温光效应的设施作物生长发育模型,解决了设施农业气象灾害风险评估中数量化、模型化、动态化的技术需求,实现了设施农业气象风险的动态、定量评估。 4.提出了设施农业环境的优化调控技术。提出光质(R/FR)调控、昼夜温差调控等技术方法,创新了亚高温胁迫及干旱胁迫下设施作物水分管理技术方法,集成了设施环境管理系统,实现了针对不同作物、不同发育阶段的光照管理、温度调控、灌溉管理等智能化决策服务。 5.研发了设施农业气象灾害监测预警与气象保障业务系统。建立了设施农业数据库管理子系统、设施作物情报子系统、设施农业预报子系统、设施作物气象灾害预警评估子系统,并在业务部门进行了推广应用。 依托该项目,获发明专利授权5项,制定行业标准2项,出版专著3部,取得软件著作权15项,发表论文78篇,其中SCI收录6篇,EI收录4篇。成果在全国推广面积107万亩,减少经济损失6.7亿元。
[成果] 1800240159 江苏
TM732 应用技术 电力供应 公布年份:2018
成果简介:近年来,世界各国对减少环境污染、提高能源利用效率、保障能源可靠供应等方面高度重视,基于可再生能源的微电网得到了各国政府的大力支持。2015年国家能源局发布了《关于推进新能源微电网示范项目建设的指导意见》,强调新能源微电网是推进能源发展变革的重要载体。可再生能源微电网系统具有以新能源为主、系统惯量低等特点,在实际运行过程中暴露出了关键问题亟需解决: (1)作为微电网主电源的传统储能逆变器不能有效并联扩容,难以与同步电源并联组网,系统扩展性差; (2)系统无惯量或惯量低,抗扰动能力弱,难以满足工矿企业、新农村地区对电能质量和供电可靠性较高的需求。 (3)系统中新能源随机性波动大、预测难,难以有效平衡负荷和间歇式新能源的输出,微电网系统优化调度控制困难。 (4)系统中新能源布局分散、分布广,设备类型、数量多,缺乏运维手段,尤其是岛屿和偏远地区运行维护困难,直接影响系统安全可靠运行。 以国家863计划、江苏省科技支撑计划等重点科技项目为依托,历时5年,围绕构建“可扩展、强抗扰、能调度、易维护”的可再生能源微电网供电系统,在多源并联组网、稳定运行控制和调度运维等方面进行了技术突破,形成创新成果如下: (1)提出了多功率等级电压源多拐点分区的频率协调控制方法,研制了可并联扩容、主动支撑的50kW-500kW系列储能变流器,离网系统频率偏差可以控制在±0.5Hz以内,提高了微电网系统的频率稳定性和可扩展性; (2)提出了基于动/稳态虚拟阻抗解耦的逆变器负载自适应控制策略,解决了系统冲击性负荷扰动下变流器动态响应能力弱的问题,满功率负载投切下系统电压偏差小于5%,提高了微电网系统的抗扰动能力; (3)提出了基于多时间尺度可再生能源功率预测的微电网多维度联合优化调度策略,实现了微电网系统多时间尺度连续时间域多维目标优化调度与控制。 (4)提出了基于虚拟现实多维信息实时关联映射和多源数据融合分析的微电网系统监测与诊断预警分析技术,实现了微电网系统全景可视化运维。 分别经余贻鑫院士、李立浧院士领衔的专家委员会鉴定,该项目成果整体处于国际先进水平,部分核心技术达到国际领先水平。项目发表SCI/EI学术论文168篇,其中SCI论文58篇;出版著作4部;获授权国家专利103项,其中发明专利74项;获得软件著作权36项;牵头编制标准8项,其中国标4项、团标4项。项目成果已在江苏、浙江、海南、青海、西藏等全国20余省市得到了推广应用,已成功出口至印度、日本、韩国、巴西、阿富汗、柬埔寨、马尔代夫等国,创收外汇超10500万美元,近两年项目完成单位共新增销售额228772.13万元,新增利润60677.51万元,经济效益十分显著。 项目成果对国内微电网工程建设发展提供了有力技术支撑,带动了行业产业装备的升级和科技进步;尤其是对解决中国边远地区可靠性供电、促进社会和谐、民族和睦和边疆稳定具有重大的政治社会意义。
[成果] 1800240008 江苏
[TP18, S126] 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:项目成果来源:该成果来自国家星火计划重点项目《面向高效设施农业信息化技术服务平台》、江苏省科技基础设施建设计划项目《江苏省淮安设施农业智能化公共技术服务中心》、江苏省高校“青蓝工程”科技创新团队建设项目《设施农业物联网工程化应用关键技术研究》等重点项目及相关推广应用项目。代表性成果包括已授权发明专利7项、实用新型专利2项、软件著作权1项、专著1部和论文2篇。相关项目培养了国家万人计划人才1名、享受省政府津贴人才2名、省“333工程”第二层次领军人才1名、省“六大人才高峰”人才3名,形成省级科技创新团队2个。 成果主要创新点: 1、农业物联网工程化可信应用模型的开发研究基于无线传感网络关键技术,架构农业物联网工程化的传感系统、智能系统和智慧系统等3个层次的应用模型,有效融合无线传感网络、云计算大数据和人工智能等关键技术,构建了农业物联网可信运维系统。成果应用于《淮安农业信息服务全覆盖工程》,推动了农业物联网在欠发达地区的规模化应用。 2、人工智能关键技术的应用针对农业物联网数据可信融合的需求,优化农业物联网环境参数采集与控制系统,开发农业环境神经网络PID环境多串级控制系统以及优化的环境参数理想值控制决策系统,提升了农业物联网应用可靠性和可信度;引入FTA/FMECA人工智能算法,建立农业环境安全事故树,分析农业环境因子调控过程中风险成因,构建基于petri网的影响农业环境因子准确调控风险因子的溯源模型和调控风险模糊评估模型,通过可变论域模糊PID控制器实现环境因子的安全调控,提供了农业物联网可信应用的支撑技术。 3、云计算与大数据技术的集成应用建设了H3C云计算机房,在云服务中融合质量和资源信息形成扩展的UDDI模型,平台使用者可利用质量和资源信息作为约束条件筛选有效的服务;构建多用户协作的数据挖掘平台,形成弹性工作流与多用户协作机制,提供面向数据采集人员、分析人员和审查人员的构件化数据挖掘工作空间,克服数据挖掘不断重复、不断修改和不断迭代的复杂性,简化工作流程,同时防止数据外泄,保障数据安全。 成果的应用与效益情况:该成果通过《淮安农业信息服务全覆盖工程》推广应用,建设了淮安市现代农业物联网远程视频监控平台,将智能农业物联网数据可信融合关键技术应用于设施园艺、畜禽养殖、水产养殖和农田种植等4大类型园区,推广覆盖面积达到4.5万亩,实现了农业物联网规模化应用的目标。至2017年底,成果应用已覆盖23个乡镇,平均每镇每年可节约运维资金30万元左右。另外,每年每亩节本增效效益约1500元,按覆盖面积4.5万亩计算,则近两年成果推广应用综合经济效益达到1.488亿元以上。
[成果] 1800130117 北京
TK81 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:海上风电代表着风电技术领域的前沿和制高点,是世界上主要风电市场重点关注的发展方向,也是中国战略性新兴产业的重要内容。大力发展海上风电成为中国发展新能源的重要方向和必然趋势。 大规模海上风电并网面临诸多挑战。近海风电场普遍采用高压交流海缆接入电网,长距离交流海缆并网过电压问题突出;近海风电场升压站和风电机组均位于海上,运行维护难度大、成本高,对海上风电预测预警及远程监控技术提出了新的挑战;东中部受端电网负荷集中、特高压交直流落点密集,同时面临千万千瓦级海上风电接入,特高压直流闭锁引发低频事件风险加大,安全稳定问题突出。亟需突破海上风电场交流并网稳定运行关键技术,提升中国大规模海上风电开发利用水平。 依托国家863计划及国家电网公司科技项目,项目团队产学研用协同攻关,历时8年,突破了海上风电场无功电压控制、综合故障穿越、预测预警、远程监控、稳定控制等关键技术。主要创新: ①提出了考虑长距离交流海缆分布电容效应的海上风电场海陆协控无功配置方案和复杂海洋环境下的海缆过电压仿试互证方法,研发了中国首套500kV交流海缆过电压试验平台,实现了海上风电场无功精准调控和过电压有效抑制;②提出了基于机组独立变桨控制和场内多无功源分层支撑的海上风电场交流并网故障穿越综合控制策略,攻克了海上风电机组暂态应力大、风电场装备之间控制协调复杂的难题,提升了海上风电场故障穿越能力;③建立了海气浪耦合数值天气预报模式,首次提出了海上风电场台风分级预警指标以及考虑受端电网动态特征的海上风电安全稳定控制策略,开发了海上风电预测预警系统、远程监控系统、安稳控制系统,使复杂气象条件下功率预测平均绝对误差小于9.06%,稳控系统装置本地动作时间≤26ms,整组动作时间≤60ms,均为同类设备最优水平,为海上风电场的安全稳定高效运行提供了技术支撑。 由刘吉臻院士等专家组成的鉴定委员会认为:研究成果整体达到国际先进水平,其中无功电压精准控制、故障穿越、海上风电功率预测等关键技术居国际领先水平。 项目获授权国家发明专利10项、实用新型专利2项、软件著作权3项,编制国家标准1项、国家电网公司企业标准1项,发表论文30篇(其中SCI/EI检索论文18篇)。项目实现了科研成果向生产应用的快速转化,近3年累计销售收入约1.2亿元,研发的关键技术和系统已全面应用于中国首批海上风电场,确保了数百亿投资的稳定收益,经济和社会效益显著。
[成果] 1800010458 江苏
TV223.34 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:该项目成果“水工建筑混凝土墙面修复技术”,所属水利工程科学技术领域,成果主要应用于水工建筑物的结构修复与加固。中国很大一部分水工建筑修建于20世纪80年代以前,特别是建国初期建设的项目,由于受到技术水平的限制,所采用混凝土的强度和耐久性能较差,而且水工结构墙体部件往往兼具承载与挡水的作用,所处环境复杂多变,经过几十年的运行,很多墙体都出现了严重的表面损伤。如果不及时对这些受损水工结构进行修复处理,结构内部的破坏和钢筋锈蚀将进一步加剧,并危及整体结构的安全。该项目针对水工建筑混凝土墙面修复问题,开展了从修复材料到施工技术各方面的关键技术研究。项目成果主要包括两个方面:其一,通过优化配比配制具有高强、低收缩和高耐久性的高性能修复砂浆,进而进行该高性能砂浆修复水工建筑物受损墙面的工程应用,完善施工工艺,编写施工作业指导手册,并组织施工与技术人员进行技术培训。其二,基于修复工艺的特征,研发了适用于墙面修复的分层施工和全自动喷涂装置,以及用于监控脚手架杆件荷载超限的预警装置,形成高效、经济的“水工建筑混凝土墙面修复成套技术”。研究成果已获授权发明专利1项、实用新型专利3项,发表论文8篇,其中SCI检索论文1篇,EI检索论文3篇。项目成果已应用于南京石窑水库溢洪道,南京龙潭水利站泵站和南京长江防洪工程明州码头段防洪墙等修复工程,修复质量与效果良好。同时,借助于该推广项目,该修复技术得到行业内广泛认可,其有效解决了水工建筑混凝土墙面反复修复的难题,对于提升行业内修复技术水平,保障水工结构安全,提高结构耐久性,并延长水工结构使用年限起到重要作用。
[成果] 1800010321 江苏
U415.522 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:该项目属于交通运输工程领域,内容涉及机械工程、道路工程等多个学科。传统沥青路面施工每年消耗的燃油近200万吨,排放废气达240万m3,是典型的高能耗、高排放的产业。泡沫温拌沥青技术在不掺加添加剂的情况下,可有效实现沥青路面施工的低碳施化,具有鲜明的节能减排、绿色环保时代特征,是一项前景广阔的“绿色”筑路技术。徐工集团作为国内工程机械行业的龙头企业,始终以引领行业发展为己任,产品坚持走绿色、节能、低碳、环保之路,依托国家自然科学基金和省部级交通科技攻关项目,系统开展了“三位一体”多功能绿色环保沥青拌和站研发及其产业化。 主要科技内容如下:(1)揭示了泡沫温拌沥青混合料施工过程中减排机理。项目采用微观试验和分子模拟等技术手段,探明了水分在泡沫温拌沥青混合料中的迁移规律和界面行为;研发了沥青烟的富集装置,掌握了沥青烟的逸出临界温度,揭示了泡沫温拌技术的抑烟减排机理,消除了发泡水影响沥青路面性能的顾虑,弥补了泡沫温拌技术的理论空白。(2)开发了首台国产化的泡沫温拌设备。中国泡沫温拌设备严重依赖进口,价格昂贵且兼容性差。项目基于涡流和虹吸理论,提出回流涡旋技术,实现了沥青发泡均匀分散;采用模块化设计理论,提出泡沫温拌设备的最优设计方案。研制出国内首台具有自主知识产权的泡沫温拌设备,打破了国外的技术和产品垄断。(3)研发了超集成“三位一体”多功能沥青拌和站,并实现批量化生产。研发了集常规沥青拌和站、泡沫温拌设备、厂拌热再生设备于一体的多功能沥青拌和站。开发了智能故障诊断技术,实现了故障预测、自动报警、维修自动辅助及远程服务等功能;开发了智能生产管理技术,有效地保证了沥青混凝土的生产质量;开发了专家数据库的智能精准称量技术,解决了因工况改变而导致导致悬浮量预测不能立即得到跟踪的问题。(4)建立了泡沫温拌施工成套技术,形成了国内首部施工技术规范。通过室内研究和试验路总结,提出泡沫温拌沥青混合料的原材料要求、设备组装、现场拌制、施工质量控制及检查验收的整套标准,建立了泡沫温拌沥青混合料的施工工艺流程,形成了国内首部施工技术规范,弥补了技术空白,成功应用实体工程。该项目研发了道路施工绿色环保技术与设备,打破了国外绿色施工设备的技术封锁,授权专利38项,其中发明专利8项,编制地方规范1部,成果达到国际领先水平,引领了拌和站绿色环保技术发展,率先实现产业化,已在江苏、浙江、安徽等地广泛应用,实现了节能减排,经济效益、环境效益和社会效益显著,推广应用前景广阔。
[成果] 1800010416 江苏
X703.1 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:太湖流域是中国经济最发达、人口最密集的区域之一,也是典型的水质型缺水地区,污水的有效处理和综合利用对流域水环境治理具有重要作用。太湖流域(江苏省)共有约280家污水处理厂,绝大部分采用A2/O工艺,主要存在两类问题:一方面,地区发展与城乡规划不协调,生活污水和工业废水进入污水处理厂混合处理,水质水量波动较大,毒性物质会抑制污水处理厂生物处理单元中微生物,影响处理效果;另一方面,流域水环境压力大,城镇污水处理厂减排需求迫切,传统A2/O工艺的脱氮、除磷效率难以满足日趋严格的排放标准。针对以上问题,项目组自“十一五”起在太湖流域多家城镇污水处理厂开展了相关工作,研发了工业废水生物毒性预警及强化处理、A2/O工艺脱氮诊断-强化脱氮和多点高效除磷等关键技术,申请PCT专利2项,获得国家授权发明专利19项,实用新型专利17项,发表SCI论文20余篇。 主要成果如下:(1)工业废水毒性预警及强化处理技术:针对工业废水污染负荷的冲击问题,利用光谱学方法,解析了太湖流域六大工业行业废水污染组分,以活性污泥呼吸速率、氧化还原电位为监测指标,开发了生物抑制性实时监控预警装置;并进一步研发了预氧化-厌氧-水解强化处理技术,发现通过微氧和厌氧环境的交替进行,可增强废水中微生物群落的多样性及活性,使污水中的长链、双键、苯环等物质充分水解酸化,有效提高工业废水的可生化性,促进了污水生物处理过程的稳定运行。(2)A2/O工艺脱氮诊断方法和强化脱氮技术:针对总氮去除不稳定的问题,利用高通量和宏基因组等方法,对全国六十余家污水处理厂活性污泥中微生物群落特征进行了解析,量化了硝化、反硝化速率与回流比、HRT、C/N和溶解氧等关键参数的数值关系,建立了过程诊断和调控策略,通过回流点处氨氮值、前置区出口和缺氧出口硝酸盐浓度的调控,可实现在不进行工艺改造的前提下最大限度脱氮;并进一步针对传统工艺单回流硝化液的技术瓶颈,开发了双缺氧强化脱氮工艺技术,使其脱氮效率由传统的50~75%提高至90%以上,实现了出水总氮优于一级A标准。(3)多点高效除磷技术:针对总磷超标的问题,解析了污水处理过程中总磷的组成变化规律,提出了生物调控、多点(进水口、二沉池和砂滤池前)物化辅助除磷的调控措施,建立了总磷稳定达标运行的应急处理方法和常态运行对策;并进一步针对传统的人工加药方式滞后性和不精确性等问题,定量解析了污水深度处理微絮凝-砂滤工艺进水水质水量与加药量之间的数值关系,开发了微絮凝-砂滤工艺自动加药技术,实现了出水的稳定达标和加药量有效降低。 研究成果已成功应用于太湖流域32家污水厂和全国64家污水处理单位中,污水处理量约42341万吨/年,出水稳定达标,能耗降低5%以上,药耗降低15%以上,直接经济效益累计约9025万元/年,累积削减总氮4163.2吨/年、氨氮3974.3吨/年、总磷498.4吨/年。
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